Таблица П4 . 2 . 3

Периоды полураспада радиоактивных изотопов

Цель работы – закрепить теоретические знания о шуме и средствах защиты от шума; научиться работать с приборами для измерения шума, рассчитывать эффективность акустических экранов

(АЭ).

1. Краткие сведения из теории

Шум – фактор акустического загрязнения окружающей среды

Среди многочисленных проблем экологии заметное место занимает проблема акустического загрязнения окружающей среды. Повышенный шум при длительном воздействии не только понижает слух, но и влияет на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывает раздражение, нарушение сна, утомление, агрессивность, а также способствует психическим заболеваниям. Повышенный шум на рабочем месте также снижает производительность труда. Акустическое загрязнение окружающей среды оказывает на человека такое же воздействие, как кислотные дожди, разрушение озонового слоя и т.д.

Свыше 60% населения крупных городов проживает в условиях чрезмерного шума, за счет повышенного шума заболеваемость в городах увеличивается до 30%. Защита от шума – важная на- учно-техническая проблема. Благоприятный акустический климат, акустический комфорт – немаловажные показатели единства человека и среды обитания.

Характеристики шума

Шум – беспорядочное сочетание звуков различной мощности и частоты; шум – мешающий звук. Шум характеризуется уровнем звукового давления (УЗД), дБ; уровнем звука (УЗ), дБА. Важной характеристикой является спектр шума – зависимость УЗД от частоты.

Уровни звукового давления (УЗД), дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частота-

ми (31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц) определяют по формуле

L = 20lg(p/p0),

где p – среднеквадратическое значение измеряемого звукового давления, Па; p0 – нулевой порог звука, p0=2 10–5 Па.

Уровни звука (УЗ), дБА, определяют по формуле

LA = 20lg(pA/p0) ,

где pA – среднее квадратическое значение звукового давления с учетом коррекции «А» прибора,

30

Па.

Спектральная оценка шума используется для сравнения с нормами при расчете эффективности средств защиты от шума, интегральная оценка шума по УЗ – для оценочного сравнения с нормами, а также измерений непостоянного во времени шума (эквивалентные уровни звука, дБА). Допустимые УЗД и УЗ на рабочих местах приведены в табл. П5.1 приложения.

Назначение акустических экранов

Акустический экран (АЭ) – плотная искусственная преграда, устанавливаемая на пути распространения звука от источника шума до объекта защиты (например, здания и др.).

По назначению и месту установки АЭ подразделяются (табл. 5.1) на следующие виды:

•офисно-производственные, устанавливаемые в офисных и производственных помещениях для снижения шума на рабочем месте;

•транспортные, устанавливаемые вдоль автомобильных и железных дорог для снижения шума

вблизрасположенной застройке;

•технологические, устанавливаемые около стационарных источников шума (трансформаторы, чиллеры и др.) для снижения шума в близрасположенных зданиях.

Принцип действия АЭ

АЭ – звукоизолирующая конструкция, основной принцип действия АЭ – отражение звука. АЭ имеет конечные размеры. Места окончания АЭ называются свободными ребрами АЭ, которые в зависимости от расположения экрана в пространстве могут быть верхним и боковыми (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Общий вид акустического экрана: 1 – верхнее ребро; 2, 3 – боковые ребра

Звук проникает за АЭ, дифрагируя на свободных ребрах АЭ. Эффект снижения звука АЭ объясняется образованием за АЭ акустической тени, в которой должен располагаться защищаемый

31

объект (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Образование акустической тени за АЭ: 1 – источник шума; 2 – АЭ; 3 – свободное ребро АЭ; 4 – защищаемый объект

В самом общем виде можно представить, что АЭ блокирует линию прямой видимости от источника шума (ИШ) к защищаемому объекту (расчетной точке (РТ)).

Расчет акустической эффективности АЭ

Схема для расчета эффективности АЭ приведена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Расчетная схема АЭ: 1 – ИШ; 2 – АЭ; 3 – РТ; 4 – защищаемый объект;

5 – опорная поверхность

Важные для расчета параметры:

А – расстояние от ИШ до свободного ребра АЭ, м;

В– расстояние от свободного ребра АЭ до РТ, м; d – расстояние от ИШ до РТ, м;

θ – угол дифракции (угол, образуемый лучом от ИШ до свободного ребра АЭ и лучом от свободного ребра АЭ до РТ).

Эффективность АЭ возрастает с увеличением угла дифракции θ. На эффективность АЭ влияют

его расположение и высота. Чем ближе РТ и ИШ к АЭ и выше АЭ, тем больше угол дифракции θ и выше эффективность АЭ.

Эффективность АЭ рассчитывают по формуле

c – скорость звука в воздухе, м/с (с = 340 м/с); f – частота (63, 125, …, 8000 Гц); n – число свободных ребер АЭ (для установки в лабораторной работе n = 2).

2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка (рис. 5.4) имитирует образование шума в окружающей среде и защиту от шума АЭ. Установка состоит из МР3-плеера 1, который подает сигнал на акустическую систему 2, передвигающегося АЭ 3 и переносного измерительного прибора 4 (шумомера). Прибор располагается в расчетной точке (РТ).

32